JPH05185463A

JPH05185463A - 射出成形機

Info

Publication number: JPH05185463A
Application number: JP4003602A
Authority: JP
Inventors: Hidenori Ito; 英徳伊藤; Hisaaki Oseko; 久秋小瀬古; Akira Fukushima; 明福島; Toshiharu Hatakeyama; 寿治畠山; Kinichi Oikawa; 欽一及川
Original assignee: Ricoh Optical Industries Co Ltd; Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Optical Industries Co Ltd; Ricoh Co Ltd
Priority date: 1992-01-13
Filing date: 1992-01-13
Publication date: 1993-07-27
Anticipated expiration: 2016-08-13
Also published as: JP3197926B2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、射出成形機に関し、射出時の型締
め力を維持したまま射出ユニットを金型から切り離すこ
とにより、型締め中に次の射出作業に移れるようにし
て、射出ユニットの作業効率を高めることを目的とす
る。【構成】各々キャビティを形成する複数の射出成形金
型10と、該金型10を所定の加熱ステーション、射出ステ
ーション、徐冷ステーション、成形品取出しステーショ
ンの順に搬送する搬送手段と、を備えた射出成形システ
ムに設けられ、前記射出ステーションに搬送された複数
の金型10を所定の取付盤20に取付けた状態で金型10のキ
ャビティ内に射出ユニット30により溶融樹脂を射出・充
填する射出成形機であって、複数の金型10が取付けられ
る取付盤20の全ての取付け箇所にそれぞれ型締機構を設
けるように構成する。また、取付け箇所にそれぞれ型締
め方向と直交する方向から押圧をする押圧機構を設ける
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、射出成形機に関し、特
に複数の射出成形金型に順次射出・充填作業を行うこと
のできる射出成形機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の射出成形機として、所謂
ロータリー成形機が知られている。この射出成形機は、
複数の射出成形金型を取付け可能な円環状の金型取付部
を有しており、この金型取付部に射出成形金型の上型、
下型、若しくはコア側、キャビティ側の何れかを固定
し、この金型取付部を回転させて所定位置に達した射出
成形金型に樹脂を射出・充填することで、複数の射出成
形金型に樹脂を充填するようになっている。

【０００３】ところで、射出成形金型のキャビティ内圧
力は溶融樹脂を充填した直後には１３００ｋｇ／ｃｍ²
程度にも達するが、３分程度の時間が経過すると、樹脂
温度が金型温度に等しくなるまで低下しキャビティ内圧
力も３００ｋｇ／ｃｍ²程度まで低下する。そして、こ
の程度の圧力であれば、パーティング面が離れない程度
に型締めするだけで金型を射出ユニットから切り離すこ
とができる。そこで、近時、金型ユニットに射出後２〜
３分経過後に必要な型締め力を保持する自己保持機構と
ゲートシール機構とを設けて金型を冷却途中に射出ユニ
ットから切り離すようにし、成形効率を向上させる試み
がなされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の射出成形機にあっては、射出・充填作業を行
う前記所定位置にのみ型締機構が配設されていたため、
射出成形金型にゲートシール機構を付加すれば射出ユニ
ットを早期に金型から切り離して次の射出作業を行うこ
とができるにも拘らず、樹脂の射出完了からキャビティ
内圧力が所定圧に低下するまで長時間に亙って射出ユニ
ットを使用できず、射出・充填作業の効率が悪かった。

【０００５】そこで、本発明は、射出時の型締め力を維
持したまま射出ユニットを金型から切り離すことによ
り、型締め中に次の射出作業に移れるようにして、射出
ユニットの作業効率を高めることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、請
求項１記載の発明は、各々キャビティを形成する複数の
射出成形金型と、該射出成形金型を所定の加熱ステーシ
ョン、射出ステーション、徐冷ステーション、成形品取
出しステーションの順に搬送する搬送手段とを備えた射
出成形システムに設けられ、前記射出ステーションに搬
送された複数の射出成形金型を所定の取付盤に取付けた
状態で該射出成形金型のキャビティ内に射出ユニットに
より溶融樹脂を射出・充填する射出成形機であって、前
記複数の射出成形金型が取付けられる前記取付盤の全て
の取付け箇所にそれぞれ型締機構を設けたことを特徴と
するものである。

【０００７】また、請求項２記載の発明は、前記複数の
射出成形金型が取付けられる前記取付盤の全ての取付け
箇所にそれぞれ前記型締め方向と直交する方向から前記
射出成形金型を押圧する押圧機構を設けたことを特徴と
するものであり、請求項３記載の発明は、前記押圧機構
が、前記型締機構による型締め中のみ前記射出成形金型
を押圧するようにしたことを特徴とするものであり、請
求項４記載の発明は、前記型締機構、又は前記型締機構
及び押圧機構が、前記複数の射出成形金型が取付けられ
る前記取付け箇所毎に異なる所定のタイミングで作動す
るようにしたことを特徴とするものである。

【０００８】

【作用】請求項１記載の発明では、複数の射出成形金型
が取付けられる取付盤の全ての取付け箇所にそれぞれ型
締機構が設けられ、取付盤に取付けられた金型のキャビ
ティ内に溶融樹脂が射出・充填されるとき、型締めと射
出・充填作業のタイミングとを独立して制御することが
できる。したがって、射出時の型締め力を維持したまま
射出ユニットを金型から切り離すことが可能になり、冷
却中に次の射出作業に移るようにして作業効率を高める
ことができる。

【０００９】請求項２記載の発明では、射出成形金型が
型締め方向と直交する方向から押圧され、該押圧力によ
り該方向の金型の変形が抑制される。したがって、成形
精度が向上する。請求項３記載の発明では、前記押圧力
が型締め中にのみ金型に加わるから、金型の位置決め精
度を低下させるようなことがない。

【００１０】請求項４記載の発明では、射出ユニットに
よる射出の開始および完了の時間に併せて個々の金型の
型締めタイミングを最適化することができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。図
１〜図６は本発明に係る射出成形機の一実施例を示す図
である。まず、その構成について説明する。図１〜図４
において、10は各一対の金型部材11、12によりその内部
にキャビティ10ａを形成するゲートシール可能な（後述
する）４つの射出成形金型であり、これらの射出成形金
型10は回転取付盤20に等角度間隔に取付けられている。
回転取付盤20の近傍には公知の射出ユニット30と型搬入
・排出路40とが配設されており、回転取付盤20の回転に
伴って所定位置に移動した射出成形金型10に対し射出ユ
ニット30によって溶融樹脂を射出・充填するようになっ
ている。すなわち、本実施例では複数の射出成形金型10
を所定の取付盤20に取付けた状態で射出成形金型10のキ
ャビティ10ａ内に溶融樹脂が射出・充填される。また、
型搬入・排出路40は、射出成形金型10を図示しない所定
の加熱ステーション、射出ステーション（回転取付盤20
上）、徐冷ステーション、成形品取出しステーションの
順に順次搬送する搬送手段の一部を構成しており、この
搬送手段と前記各ステーションとによって連続的な成形
作業の可能なゲートシール射出成形システムが構成され
ている。

【００１２】詳細を図示しないが、この成形システムに
おいては複数の射出成形金型10がチェーン等の搬送手段
によって搬送され、まず加熱ステーションで加熱された
後、射出ステーションに送られ、この射出ステーション
で前記キャビティ10ａ内に溶融樹脂を射出・充填されて
ゲートシールされるとともに、その温度及び圧力を緩和
され、次いで徐冷ステーションに搬送されて熱変形温度
以下まで徐冷され、成形品取出しステーションで型開き
されるようになっている。

【００１３】前記回転取付盤20には、複数の射出成形金
型10が取付けられる全ての取付け箇所にそれぞれ型締機
構50が設けられている。この型締機構50は、図２に示す
ように、型板51、52と油圧シリンダ等により駆動され型
板52を型板51に接近させる型締部材53とを有し金型部材
11、12を型締め方向に締付ける公知の油圧方式のもので
あり、射出ユニット30の射出直後（後述するゲートシー
ル時）のキャビティ内圧力に対しても十分な型締め力を
発揮することができる。また、これら複数の型締機構50
は、回転取付盤20に支持されてこれと一体回転するロー
タリー方式のものである。

【００１４】これら複数の型締機構50は、射出ユニット
30の作動タイミングに対応して回転取付盤20が回転する
とき、各々その取付け箇所毎に異なる所定のタイミング
で作動し（後述する）、射出時からキャビティ10ａ内の
樹脂圧力が略３００ｋｇｆ／ｃｍ²以上となる射出・充
填完了後２〜３分経過時のまでの間、射出成形金型10を
型締めする。射出ユニット30による溶融樹脂のキャビテ
ィ10ａ内への射出・充填から２〜３分が経過して型締め
力を解かれた射出成形金型10は、図示しない移載手段に
よって搬入・排出路40へ移載され、排出される。

【００１５】また、射出成形金型10には自己保持機構60
が設けられており、型締機構50による型締力の解放直後
には、この自己保持機構60によって所定の型締力（略３
００ｋｇｆ／ｃｍ²程度のキャビティ内圧力に対して型
締め状態を保つ型締力）を保持できるようになってい
る。具体的には、図２〜図４示すように、自己保持機構
60は、キャビティ10ａの近傍で金型部材11、12を型締方
向に締付けて連結する複数（例えば４本）の自己保持ボ
ルト61を有しており、これら自己保持ボルト61は金型部
材11を貫通して金型部材12にねじ結合している。この自
己保持機構60の採用により、射出ユニット30による樹脂
の充填後に射出成形金型10のゲート部10ｂをゲート部10
ｂと交差する孔付きボルト70によりゲートシールしたと
き、射出ユニット30を射出成形金型10から離隔させると
ともに所定の保圧状態を保つようになっている。なお、
図３に示すように、射出・充填時には孔付きボルト70を
緩めて孔付きボルト70の孔70ａを前後のゲート部10ｂと
連通させる。

【００１６】次に、その作用を説明する。まず、予め射
出成形金型10の金型部材11、12が型閉じされ、次いで、
成形品取出しステーション50の型開閉装置52によって複
数の自己保持ボルト61が締付けられるとともに、ゲート
シール用の孔付きボルト70が図３に示すように取り付け
られ、射出成形金型10が樹脂圧の自己保持が可能な状態
に型締めされる。

【００１７】次いで、この射出成形金型10が加熱ステー
ションにて所定温度に均熱加熱された後、射出ステーシ
ョンである回転取付盤20上に搬入され、所定位置の射出
成形金型10が型締機構50により型締めされる。この状態
で、射出ユニット30により射出成形金型10内のキャビテ
ィ10ａ内にゲート部10ｂを通して溶融樹脂が射出・充填
される。そして、その射出完了時に孔付きボルト70が締
付け方向に回転され、図４に示すようにしてゲート部10
ｂのゲートシールがなされる。

【００１８】このゲートシール動作完了から所定時間、
例えば３０秒が経過すると、型締機構50による型締めと
ゲートシールを行った状態のまま、すなわち所要のキャ
ビティ内圧力が確保された状態で、射出ユニット30が射
出成形金型10から離隔するよう後退し、回転取付盤20が
所定角度だけ回転することで、次に射出・充填すべき射
出成形金型10が前記所定位置（射出・充填位置）に到達
する。したがって、短時間の間に復数回の射出・充填作
業を行うことができ、射出ユニット30の稼働率を高める
ことができる。これにより、射出・充填位置でのみ本型
締めを行って自己保持可能なキャビティ内圧力になるま
での間（２〜３分間）この型締め状態を維持していた従
来に比べて大幅な作業効率の改善が可能になる。

【００１９】一方、この間、射出・充填作業が完了して
前記所定位置から下流側へ移動される射出成形金型10
は、キャビティ10ａ内の樹脂圧が略３００ｋｇｆ／ｃｍ
²以上であって、内部の樹脂が高温、低粘度であるた
め、型締め力が不足するとバリが発生する。しかし、型
締機構50はゲートシール直後のキャビティ内圧力（瞬間
的には１３００ｋｇｆ／ｃｍ²程度にも達する）に対し
ても十分な型締力を発揮するものであるから、バリの発
生を確実に防止することができ、しかも射出ユニット30
との切り離しに際しても急な圧力変動がない。したがっ
て、この型締め状態でガラス転移点以上の所定温度を必
要な時間だけ維持して射出成形金型10内の樹脂の圧力・
温度の偏在を十分に緩和することができる。

【００２０】また、上記射出・充填作業と回転取付盤20
の回転が繰り返されると、射出・充填済みの射出成形金
型10が下流側へ移動してついには型搬入・排出路40に対
面する位置に到達する。このとき、その射出成形金型10
内の樹脂圧は略３００ｋｇｆ／ｃｍ²以下まで低下して
いる。次いで、その位置の型締機構50の型締め力が解か
れ、その射出成形金型10に自己保持機構60による型締め
力が作用する。このように、各型締機構50はこれに対応
する射出成形金型10が前記所定位置（射出・充填位置）
に達してから型搬入・排出路40に対面する位置に達する
までの間だけ作動する。すなわち、各型締機構50は射出
成形金型10が取付けられる取付け箇所毎に異なる所定の
タイミングで作動することになる。

【００２１】次いで、型搬入・排出路40に対面する位置
の射出成形金型10が前記移載手段により型搬入・排出路
40に移載され、徐冷ステーションへ排出されて単独で徐
冷される。このとき、徐冷される射出成形金型10は、自
己保持ボルト61により締付けられて所定の型締め力を保
つことができるから、望ましい圧力状態で徐冷ができ
る。したがって、射出成形金型10の金型部材11、12に形
成された転写面形状（キャビティ10ａを形成する面）が
高精度に転写される。なお、徐冷ステーションは例えば
空気式徐冷を行いながら、搬送手段の一部により射出成
形金型10を一定速度で設定カウント数だけ移動させ、或
は設定停止時間だけ停止させる。

【００２２】徐冷によって射出成形金型10の内部の樹脂
が固化し（熱変形温度以下まで冷却され）、射出成形金
型10が成形品取出しステーションまで搬送されると、自
己保持ボルト61が緩められ、射出成形金型10の型開きが
行われる。そして、固化した成形品が射出成形金型10か
ら例えば前記つかみ出し方式の取り出し装置で取り出さ
れる。

【００２３】このように本実施例では、ロータリー方式
の型締機構50を採用することで、ゲートシール完了から
短時間のうちに型締機構50による型締め状態のまま射出
ユニット30と射出成形金型10を切り離し、型締機構50と
回転取付盤20を共に回転させて次の射出・充填作業を行
うようにしたので、射出ユニット30の稼働率を高めるこ
とができ、作業効率を大幅に改善することができる。

【００２４】なお、本実施例では、ボルトを用いて自己
保持とゲートシールを行うようにしていたが、このよう
な機構は、例えば図５、図６に示すようものに置き換え
ることができる。両図において、81はコの字形の自己保
持用型締部材であり、この自己保持用型締部材81は射出
成形金型90の金型部材91の穴91ａに挿入される係合部81
ａおよび金型部材92の穴92ａに挿入される係合部81ｂを
有している。自己保持用型締部材81の係合部81ａの内壁
部には係合部81ａが先端側ほど細くなるようテーパーが
形成されており、両挿入部81ａ、81ｂを射出成形金型90
に挿入するとき、所謂くさび効果によって型締めを行う
ようになっている。また、自己保持用型締部材81はその
挿入時に係合部81ｂで射出成形金型90のキャビティ90ａ
に連通するゲート部90ｂを塞ぐ（シールする）ようにな
っている。

【００２５】図７〜図１２は本発明に係る射出成形機の
他の実施例を示す図である。なお、本実施例において上
述例と同一又はそれに相当する部材の構成については同
一符合を用いて重複する説明を省略する。図７、図８に
おいて、回転取付盤120上には２つの射出成形金型110が
取り付けられており、回転取付盤20の全ての金型取付け
箇所にそれぞれ型締機構50が設けられている。また、２
つの金型取付箇所にはそれぞれ射出成形金型110を型締
め方向と直交する方向に押圧する押圧機構150が設けら
れている。押圧機構150は、例えば型締機構50の一対の
タイバー55、56に支持された第１のブロック体151と、
型締機構50の一対のタイバー57、58に支持された第２の
ブロック体152と、ブロック体151、152にそれぞれ螺合
する押圧ボルト153、154とを有しており、両押圧ボルト
153、154の先端が金型部材111、112の当接面の近傍で金
型110の側壁面に圧接することで、型締機構50と直交す
る方向から射出成形金型110を押圧するようになってい
る。

【００２６】この押圧機構150は、例えば型締機構50に
よる型締め中のみ射出成形金型10を押圧するよう図示し
ない公知の回転駆動手段により駆動され、型締機構50と
同様に、複数の射出成形金型10が取付けられる前記取付
け箇所毎に異なるタイミングで作動するようになってい
る。各金型についての射出の時間に対する型締め機構50
および押圧機構150の動作タイミングは図９のタイミン
グチャートに示すようになっており、押圧機構150によ
ってサイドクランプ力を加える時間は型締め中でありか
つ型締め時間より短くなっている。

【００２７】このように本実施例では、押圧機構150を
設け、射出成形金型110内への樹脂の射出・充填時に、
射出成形金型110をその型締め方向と直交する方向に押
圧する。したがって、射出成形金型110のキャビティ110
ａの形状が短冊状で、押圧ボルト153、154の軸方向で投
影したその投影面積が大きくなっているにも拘らず、射
出・充填時における金型部材111、112の側方への変形を
生じ難くすることができ、成形精度を向上させることが
できる。

【００２８】なお、押圧機構の他の態様としては、図１
０に示すようなものが考えられる。同図において、250
は押圧機構であり、この押圧機構250は射出成形金型110
の各側壁面に当接する４つの押圧ブロック251を有して
いる。各押圧ブロック251には、油圧シリンダ252が装着
されており、油圧シリンダ252を伸長させることでタイ
バー55〜58に反力を発生させ、型締方向と直交する方向
に金型110を押圧するようになっている。

【００２９】さらに他の態様としては、図１１、図１２
に示すようなものが考えられる。両図において、350は
型締機構50の型板51、52の間に設けられ射出成形金型31
0の一方の金型部材311を挟んで対向する一対の押圧機構
（図中では一方のみを図示している）であり、各押圧機
構350は、型板51又は型板52に固定された第１の支持部
材351と、型板52又は51に当接・離隔する第２の支持部
材352と、一端部で支持部材351、352に回動自在に連結
され他端部で互いに回動自在に連結された一対のリンク
部材353、354とを有している。金型部材311はキャビテ
ィ形成用の凹部311ａを有するもので、変形の生じ易い
形状となっている。型板51、52が型締め方向に移動する
とき、一対の押圧機構350のリンク部材353、354が前記
他端部で金型310の一対の側壁面に圧接し、これにより
型締め方向と直交する方向に金型310を挟圧する。

【００３０】このようにすれば、型締めに連動して押圧
力を発生させる簡単な押圧機構が実現できる。

【００３１】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、複数の射
出成形金型が取付けられる取付盤の全ての取付け箇所に
それぞれ型締機構を設けているので、型締めと射出・充
填作業のタイミングとを独立して制御することができ、
射出時の型締め力を維持したまま射出ユニットを金型か
ら切り離すことができる。この結果、射出完了した射出
ユニットをその射出済み金型の冷却中に次の射出作業に
移すことができ、成形作業の効率を格段に向上させるこ
とができる。

【００３２】請求項２記載の発明によれば、射出成形金
型を型締め方向と直交する方向から押圧して該方向の金
型の変形を抑制するようにしているので、成形精度を向
上させることができる。請求項３記載の発明によれば、
前記押圧力を型締め中にのみ金型に加え、金型の位置決
め精度を低下させることなく、前記押圧力を十分に大き
くすることができる。

【００３３】請求項４記載の発明によれば、射出ユニッ
トの動作に対応して個々の金型の型締めタイミングを最
適化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る射出成形機の一実施例の概略構成
を示す斜視図である。

【図２】一実施例の型締機構および金型の正面断面図で
ある。

【図３】金型のゲート部近傍の拡大断面図で、そのゲー
ト開放時を示している。

【図４】金型のゲート部近傍の拡大断面図で、そのゲー
トシール時を示している。

【図５】その金型および自己保持機構の他の態様を示す
正面断面図である。

【図６】その金型および自己保持機構の他の態様を示す
斜視図である。

【図７】本発明に係る射出成形機の他の実施例の概略構
成を示す斜視図である。

【図８】その型締機構および押圧機構の構成を図で、
（ａ）はその一部断面正面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ
断面図である。

【図９】射出タイミング動作に対する型締機構による型
締めと押圧機構によるサイドクランプのタイミングを示
すタイミングチャートである。

【図１０】押圧機構の他の態様を示す断面図である。

【図１１】押圧機構のさらに他の態様を示す正面図であ
る。

【図１２】その押圧機構を適用する金型の一例の断面図
である。

【符号の説明】

10、90、110、310 射出成形金型 11、12、91、92、111、112、311 一対の金型部材 20、120 回転取付盤 30 射出ユニット 40 型搬入・排出路 10ａ、90ａ、110ａキャビティ 50 型締機構 60 自己保持機構 10ｂ、90ｂゲート部 70 孔付きボルト 81 自己保持用型締部材 150、250、350 押圧機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ２９Ｃ 45/73 6949−4Ｆ (72)発明者福島明東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者畠山寿治東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者及川欽一岩手県花巻市大畑第10地割109番地リコー光学株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】各々キャビティを形成する複数の射出成形
金型と、該射出成形金型を所定の加熱ステーション、射
出ステーション、徐冷ステーション、成形品取出しステ
ーションの順に搬送する搬送手段と、を備えた射出成形
システムに設けられ、前記射出ステーションに搬送された複数の射出成形金型
を所定の取付盤に取付けた状態で該射出成形金型のキャ
ビティ内に射出ユニットにより溶融樹脂を射出・充填す
る射出成形機であって、前記複数の射出成形金型が取付けられる前記取付盤の全
ての取付け箇所にそれぞれ型締機構を設けたことを特徴
とする射出成形機。
【請求項２】前記複数の射出成形金型が取付けられる前
記取付盤の全ての取付け箇所にそれぞれ前記型締め方向
と直交する方向から前記射出成形金型を押圧する押圧機
構を設けたことを特徴とする請求項１記載の射出成形
機。
【請求項３】前記押圧機構が、前記型締機構による型締
め中のみ前記射出成形金型を押圧するようにしたことを
特徴とする請求項２記載の射出成形機。
【請求項４】前記型締機構、あるいは前記型締機構及び
押圧機構が、前記複数の射出成形金型が取付けられる前
記取付け箇所毎に異なる所定のタイミングで作動するよ
うにしたことを特徴とする請求項１〜３記載の射出成形
機。